Qu'est-ce qu'une fondation sur pieux? Quand et où la fondation sur pieux est-elle utilisée ?
Les fondations sur pieux sont de longs cylindres qui s'enfoncent profondément dans le sol pour fournir une assise stable aux structures lorsque les fondations peu profondes sont inadéquates pour résister aux forces de renversement, au tassement ou au soulèvement. Les fondations sur pieux ou simplement les pieux sont généralement en acier et en béton armé de nos jours.
Voici quelques-uns des scénarios les plus courants nécessitant l'application de fondations sur pieux :
Lorsque le sol sous-jacent est faible
D'autres types de fondation ne sont pas réalisables en raison du coût ou d'autres facteurs
Lorsque la nappe phréatique est proche de la surface du sol et qu'une excavation profonde n'est pas pratique
Le site a des problèmes de tassement dus à la liquéfaction
La présence de canaux en eau profonde à proximité qui peuvent provoquer des infiltrations massives
Il existe des possibilités d'affouillement ou d'érosion
Les fondations massives et les excavations profondes ne sont pas possibles en raison des restrictions d'espace telles que la présence de structures à proximité
Lorsqu'il est nécessaire de contrer les forces de soulèvement dues à la montée de la nappe phréatique ou à d'autres causes
Lorsque des contre-mesures au renversement et aux forces latérales sont nécessaires, comme dans les zones à haute fréquence d'activités sismiques.
En cas de charges lourdes et non uniformes pouvant entraîner un tassement différentiel
Réclamations
Lorsque la structure est soumise à un niveau élevé de vibrations, de coups de marteau ou d'autres impacts
Classifications des Fondations sur Pieux
Les fondations sur pieux sont classées selon la fonction, le matériau et le processus d'installation.
I. Selon fonction ou utilisation:
Pieux muraux. Dans cette application, de nombreux pieux individuels sont interconnectés pour former un mur qui contrecarre la pression latérale et les forces verticales minimales. Les pieux muraux ou les palplanches sont utilisés comme retenues pour le sol meuble et parfois l'eau dans de nombreuses applications temporaires et permanentes telles que la construction de batardeaux, de voies navigables, de protection des rives, de tranchées, etc.
Pieux porteurs. Ces types de pieux sont utilisés pour transférer les charges verticales de la superstructure à travers des strates à faible capacité portante vers une couche solide de sol ou de roche. Les pieux porteurs ont deux types selon la manière dont ils transmettent la charge :
1. Pieux porteurs d'extrémité - l'extrémité inférieure du pieu repose ou est ancrée à une couche solide de sol ou de roche. Il agit exactement comme une colonne.
2. Pieux de friction - il développe la stabilité à partir du frottement créé entre toute la surface du pieu contre le sol environnant. Le pieu de friction est idéal pour les sols tels que l'argile raide.
Pieux d'amélioration du sol. Empilés à des intervalles déterminés, ils augmentent la densité et la capacité portante du sol en comprimant ou en compactant tout en agissant également comme un groupe de pieux à friction.
II. Selon matériel :
Pieux en béton armé. Aussi appelés pieux en béton, ils sont produits soit par pré-moulage, soit par coulage en place. Les pieux préfabriqués sont installés par battage tandis que les pieux coulés sur place sont formés en forant un trou suivi de la mise en place de béton frais. Les pieux en béton sont utilisés comme éléments de fondation qui supportent presque tous les types de structures, en particulier dans les zones où la corrosion est certaine ou très attendue. Les pieux en béton massif ont généralement une section transversale circulaire et rectangulaire. Les pieux en béton creux ou les pieux filés ont la forme d'un beignet avec des parois plus minces.
Pieux en acier. Les tuyaux en acier peuvent être en acier en forme de I ou en tube creux et sont installés par enfoncement à l'aide de marteaux à percussion ou à vibration. Les pieux tubulaires en acier, qui sont les plus courants, sont faciles à enfoncer et peuvent être utilisés comme pieux permanents dans les petits diamètres et comme caissons temporaires ou battants pour les grands diamètres. Les pieux en acier sont privilégiés comme pieux porteurs en raison de leur capacité à être enfoncés dans des strates profondes en raison de leur faible section transversale, ce qui minimise la résistance du sol. Un autre facteur est leur soudabilité pour fournir des extensions plus longues si nécessaire. Les tuyaux en acier peuvent être enfoncés dans des extrémités ouvertes ou fermées.
Pieux en bois. Bien que conçus pour supporter des charges minimales et une durée de vie plus courte, les pieux en bois sont avantageux en raison de leur disponibilité dans les régions éloignées et de leur coût inférieur.
Pieux composites. Il s'agit d'une application qui combine différents matériaux pour créer le pieu le plus efficace et le plus économique qui s'adapte aux conditions environnementales existantes. Dans ce système, les supériorités et les infériorités des différents matériaux sont prises en compte pour les utiliser stratégiquement avec un maximum d'avantages. Ci-dessous un exemple :
1. Un pieu composite composé d'acier à section en H ou de tuyaux en acier au bas et d'un pieu en béton au sommet. Cela se produit dans des situations où la longueur de pieu requise pour un ancrage correct est plus longue que le pieu coulé sur place le plus long possible. Comme solution, un pieu en acier peut d'abord être enfoncé jusqu'aux strates souhaitées, puis procéder à un pieu foré coulé sur place.
III. Selon le processus d'installation
Pieu battu. Les pieux battus sont également appelés pieux de « déplacement » car le processus d'installation déplace une quantité de sol équivalente au volume du pieu battu. Les pieux battus gagnent efficacement en capacité géotechnique en déplaçant le sol autour du puits et en compactant les sols au pied lors de l'installation. Le battage des pieux se fait généralement par percussion et marteaux vibrants mais dans les cas difficiles, il se fait à l'aide de certaines techniques comme suit :
1. Jet d'eau - cela implique l'installation d'un dispositif à jet d'eau au pied du pieu qui fournit de l'eau en continu pour réduire la friction tout au long de l'opération de battage du pieu
2. Pré-tarière-elle utilise une tarière à vol continu qui pénètre le sol à l'avance pour faciliter l'entrée de la pile entraînée.
3. Gabarits de battage de pieux-également appelés mandrins, ils sont utilisés comme support et guide pour les pieux afin de maintenir un positionnement axial vertical et droit dans des situations difficiles de battage de pieux.
Pieu foré. Ces types de pieux sont installés en forant un trou vertical dans le sol puis en le remplissant de béton frais. Par forage, le sol est retiré pour laisser de la place au pieu à installer, qui est également étiqueté comme pieu de « remplacement ». Les pieux forés peuvent être en béton ordinaire ou armé. L'installation de pieux forés peut comprendre l'enfoncement d'un tuyau d'acier temporaire comme châssis pour éviter l'érosion et le colmatage du trou foré. Celui-ci reste en place dans la partie supérieure du trou jusqu'à ce que le coulage du béton soit terminé.Les pieux forés sont couramment utilisés dans les systèmes de fondation qui supportent de lourdes charges structurelles. Ils sont également favorisés dans des conditions de sol instables et difficiles comme un sol cohésif et soulevé, et sur des sites où le dégagement vertical est limité et où les vibrations excessives sont interdites.
Pile vissée. Les pieux vissés sont des types d'acier avec une hélice près du pied comme mécanisme auto-pénétrant. Un pieu vissé peut être équipé de plusieurs hélices en fonction de l'état du sol. Généralement, plus il y a d'hélices fournies, plus la résistance à l'arrachement est élevée. Ce type de pieux est largement utilisé dans les chemins de fer, les travaux routiers et de nombreuses autres industries où une installation rapide est requise et où l'ancrage n'est pas nécessairement très profond.
Critères de Sélection du Type de Fondation sur Pieux Approprié
La sélection du type de pieu est une procédure compliquée qui implique la formulation, la validation du site et l'optimisation de la conception. Elle nécessite une étude méticuleuse et une étroite collaboration entre l'expertise en géotechnique et en ingénierie structurelle. De nombreux facteurs d'influence doivent être pris en compte dans ce processus, ils sont les suivants :
Aspects généraux
1. Budget
2. Équipement disponible
3. Environs ou environnement (c'est-à-dire ville non résidentielle, urbaine ou encombrée)
Aspects techniques
1. Propriétés du sol
2. Type et ampleur des charges superposées
3. Type d'exposition (c.-à-d. offshore, onshore, structure hydraulique)
4. Profondeur du sol porteur
5. Profondeur du niveau de l'eau et intensité de l'écoulement souterrain
Alors que les aspects généraux peuvent être abordés dans une brève discussion client-fournisseur, les aspects techniques nécessitent du temps et un examen analytique et technique pour les consolider. Cette partie cruciale exige un travail d'investigation approfondi qui implique la construction et l'exploration de trous de forage, la collecte d'échantillons, une série d'analyses et d'essais en laboratoire, l'installation de maquettes et de multiples calculs.
Groupe ESC : Fournisseur de Solutions de Pieux
Le travail de fondation est un métier hautement spécialisé. C'est un travail qui doit être bien fait du premier coup car des vies humaines et d'énormes investissements sont en jeu. Pour cette raison, il est fortement recommandé de demander l'aide d'experts dans ce domaine.
ESC est un fournisseur et installateur haut de gamme de pieux tubulaires en acier importés et fabriqués dans le pays, de palplanches, de murs combinés, d'acier de construction et d'autres solutions de pieux. N'hésitez pas à nous contacter sur www.escpile.com pour vos demandes ou préoccupations spécifiques.
